[发明专利]一种SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料及其制备方法有效
申请号: | 201710625124.2 | 申请日: | 2017-07-27 |
公开(公告)号: | CN107365934B | 公开(公告)日: | 2019-04-12 |
发明(设计)人: | 肖来荣;李雨蔚;赵小军;陈一鸣;宋宇峰;余宸旭;郭蕾;张贝 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | C22C32/00 | 分类号: | C22C32/00;C22C9/00;C22C1/10;C23C18/40 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所 43114 | 代理人: | 颜勇 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 复合材料 制备 铜箔叠层 基体层 增强层 单层 致密 产品制备工艺 叠层复合材料 热膨胀系数 生产成本低 断裂韧性 交替分布 热压烧结 体积分数 铜箔基体 原料制备 增强铜基 铜合金 箔层 纯铜 叠层 烘干 浆料 铜包 涂覆 匹配 配置 | ||
1.一种SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料,其特征在于:所述复合材料由增强层和基体层交替分布组成;且增强层的单层厚度为5~35μm,基体层的单层厚度为10~50μm;所述增强层由下述原料制备而成;所述原料中,A的体积分数为15%~35%,余量为Cu粉,所述A为包覆有Cu的SiCp;所述基体层为纯铜或铜合金;
所述A的粒径为50~500nm,Cu粉0.3~3μm。
2.根据权利要求1所述的一种SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料,其特征在于:所述增强层由下述原料制备而成;所述原料中,A的体积分数为15%~35%,余量为Cu粉;所述包覆有Cu的SiCp中,包覆铜的厚度为10~25nm。
3.一种制备如权利要求1-2任意一项所述SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一
将SiC粉体进行化学镀铜,得到包覆有Cu的SiCp;
按设计组分配取包覆有Cu的SiCp和铜粉;放入球磨罐中,在保护气氛下进行湿法球磨,得到料浆;
步骤二
将步骤一中所述料浆浸涂或喷涂于表面干净的基体层上;烘干,得到带有涂覆层的基体层;
步骤三
将步骤二所得带有涂覆层的基体层叠加后,在真空条件下热压烧结;得到所述SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料;所述热压烧结的温度为800~950℃,所述烧结压力为15~35MPa。
4.根据权利要求3所述的一种SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料的制备方法;其特征在于:所述湿法球磨的球磨介质为乙醇溶液,球磨介质用量为球磨物料质量的1~1.5倍,球料质量比为3:1~10:1。
5.根据权利要求3所述的一种SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料的制备方法;其特征在于:所述湿法球磨的球磨时间为6h~15h,转速为100r/min~300r/min。
6.根据权利要求3所述的一种SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料的制备方法;其特征在于:所述真空条件的真空度低于1.0×10-2MPa。
7.根据权利要求3所述的一种SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料的制备方法;其特征在于:涂覆了涂层的铜箔叠加后放置于热压模具中,在真空热压下,以10~20℃/min的升温速率升温至550~650℃保温20~40min后继续升温至800~950℃,接着加压至15~35MPa,保温保压60~120min后随炉降温,冷却后得到所述SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料。
8.根据权利要求4-7任意一项所述的一种SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料的制备方法;其特征在于:所制备的SiCp/Cu-铜箔叠层复合材料在垂直于热压方向的断裂韧性为13.5MPa·m1/2~17.0MPa·m1/2,平行于热压方向的断裂韧性为11.0MPa·m1/2~14.5MPa·m1/2。
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